[發明專利]一種面向IDL極地向量場可視化的算法

有效

• 申請號: 201711136282.8
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107798712B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 王云鶴;畢海波;黃海軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: G06T11/20
• 分類號: G06T11/20
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發明涉及一種面向IDL極地向量場可視化的算法，讀取向量場數據和經度數據，對兩種數據進行插值處理，使之分辨率一致，通過數據維度轉換，將地理范圍不對稱的二維數據變為一維數據，建立圖層顯示窗口，設置投影和數據的地理范圍，插入陸地圖層和經緯網圖層，利用可視化函數對極地向量進行可視化，疊加所有圖層，生成極地向量場圖。本發明方法面向IDL極地向量場可視化，解決了地理范圍非對稱向量場數據可視化難的問題。

技術領域

本發明涉及利用IDL程序語言進行極地向量場可視化的流程算法。

背景技術

IDL編程語言功能強大，在航空航天、遙感地信等領域應用廣泛。研究人員利用IDL繪制向量場圖一般使用內置函數ivector，但ivector在對向量場可視化時具有明顯的局限性。當數據范圍在地理上不對稱時，例如圖2，假如紅色框為數據的地理范圍，四個角的經緯度如圖2所示。而ivector在進行可視化時，需要輸入數據地理范圍的最小緯度、最小經度、最大維度和最大經度，也就是將紅色框四個角的最小緯度、最小經度、最大維度和最大經度作為ivector的參數，本示例應該輸入的參數為(72,-180,90,180)。但是ivector函數默認為數據在地理上是對稱的，也就是緯度范圍為72°～90°，經度范圍是-180°～180°，最終認為數據范圍為圖中藍色圓形區域，因此生成的圖形肯定是錯誤的。然而在兩極地區的研究數據在地理上往往是不對稱的，目前還沒有解決此問題的算法，因此，極地向量場可視化方法亟待解決。

發明內容

針對上述IDL軟件中ivector函數的局限性而導致極地向量場可視化難的問題，本發明的目的提供一種利用IDL程序語言進行極地向量場可視化的流程算法。該算法可以將地理范圍不對稱的二維數據變為一維數據，避免了ivector函數錯誤識別數據范圍的問題。并建立了一整套極地向量場可視化的算法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種面向IDL極地向量場可視化的算法，包括以下步驟：

讀取地理經度數據LON、緯度數據LAT和向量場V向數據、U向數據并進行插值處理，并將插值后的二維數據進行維度轉換，變為一維數據；

建立圖層顯示窗口，設置投影以及數據的地理范圍，顯示經緯網；

插入陸地圖層，通過一維數據對極地向量進行可視化，疊加所有圖層，生成極地向量場圖。

所述進行插值處理具體為：

采用最近鄰域法，即IDL內置函數congrid()，將經度數據LON、緯度數據LAT和向量場V向數據、U向數據均插值為X行，Y列，形成二維數據。

所述對將插值后的二維數據進行維度轉換具體為：

采用IDL內置函數reform()，將二維數據轉換為一維數據。

所述建立圖層顯示窗口，設置投影以及數據的地理范圍，顯示經緯網具體為：

利用imap函數建立圖層顯示窗口，用MAP_PROJECTION函數設置投影和用limit函數設置數據的地理范圍，顯示經緯網。

所述插入陸地圖層，通過一維數據對極地向量進行可視化，疊加所有圖層，生成極地向量場圖包括以下步驟：

利用IGETCURRENT函數和DoAction函數插入陸地圖層；

將轉為一維的U向數據、V向數據、經度數據和維度數據作為IDL內置函數的關鍵字代入可視化函數ivector，對極地向量進行可視化，利用overplot關鍵字疊加所有圖層，生成極地向量場圖。

一種面向IDL極地向量場可視化的算法，以IDL程序實現。

本發明具有以下有益效果及優點：